JPH04122149A - パケットマルチキャスト方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はパケットマルチキャスト方式、とくにたとえば
パケット交換機の交換スイッチなどに有利に適用される
パケットマルチキャスト方式に関する。

（従来の技術） たとえば特開昭６２−２８１１５２に示すように、パケ
ット交換機などに用いられるパケット交換スイッチは、
パケットのスループットを高めるため、同一出力ポート
を目指すパケットが本線網に同時に送られないよう予選
網が設けられている。第５図には、このような従来技術
におけるパケット交換スイッチとして、自己ルーティン
グ多段スイッチの構成例が示されている。

同図に示すように自己ルーティング多段スイッチ９０は
、複数のパケットバッファ６２．予選網７０および本線
網８０より構成され、複数の入力ポートロ０および出力
ポートロ４がこれに接続されている。予選網７０は、バ
ケットバッファ６２から予選パケット（第６図）を入力
し、これより同一出力ポート６４を目指しているパケッ
トがある場合、その中から１パケツトのみを有効とする
網である。予選網７０は、ソーティング網Ａ７２および
廃棄網７４より構成されている。また本線網８０は、バ
ケットバッファ６２から入力した本線パケット（第７図
）を所定の出力ポートロ４にスイッチングする網であり
、ソーティング網Ｂ８２およびルーティング網８４によ
り構成されている。

第６図には従来技術における予選パケットとして、予選
画情報１４３が示されている。予選パケットは、パケッ
トの空または使用中を示す有効ビット（Ｕ）１４０、目
的の出力ポート番号を示す目的出力ボート番号（ＡＤＯ
）１４１、予選網７０で勝ち残った予選パケットである
かどうかを示す未勝利ビット（Ｗ）１４２により構成さ
れている。また、第７図には従来の本線パケットが示さ
れている。本線パケットは、パケットの空または使用中
を示す有効ビット（Ｕ）１５０、目的の出力ポート番号
を示す出力ポート番号（ＡＤＩ）１５１．宛先加入者情
報（ＡＤ２）１５２、パケットの通信情報を示す情報（
Ｉ）１５５より構成されている。

入力ポートロ０から自己ルーティング多段スイッチにパ
ケットが入力されると、このパケットは一旦バケツトバ
ッファ６２に蓄積される。バケットバッファ６２は、パ
ケットを蓄積すると、これの予選パケットをまず予選網
７０に出力する。予選網７０に入力された予選パケット
は、ソーティング網Ａ７２において、出力ポート番号１
４１の大小が比較される。具体的には、有効ビットが「
１」の空パケットは使用中パケットよりもｒ大」として
扱われ、使用中パケットでかつ出力ポート番号が同一の
ものは。

既に予選網７２で勝ち残ったことを示す未勝利ビット「
０」のパケットが「小」として扱われる。

このようにして予選パケットは、その大小に応じて予選
網７０で並び換えられ、対応する出力端子より廃棄網７
４の入力端子に送られる。廃棄網７４は、予選パケット
を入力すると、これの出力ポート番号１４１を比較する
。そして、比較した予選パケットの出力ポート番号１４
１が同じ場合、入力端子番号の大きい入力端子より入力
した予選パケットを廃棄する。この比較において、パケ
ットが廃棄とならなかった場合、廃棄網７４はこの予選
パケットを送出したバケットバッファ６２に勝ち残り報
告をおこなう。

勝ち残り報告を受けたパケットバッフ７６２は、未勝利
ビット１４２を「０」にして、再度同一の予選パケット
を予選網７０に送出する。また１勝ち残り報告を受けな
かったバケットバッファ６２は、そのバッファ内に蓄積
されている他の予選パケットを未勝利ビットを「１」に
して予選網１２４に送る。

バケットバッファ６２は、本線網８０に本線パケットを
１回送出する間に、複数回予選パケットを予選網７０に
送出する。これにより、予選網７０で勝ち残ったパケッ
トが本線網パケットとして本線網８゜に送られる。そし
て、本線パケットは本線網８ｏにより目的の出力ポート
ロ４を目指してスイッチングされる。

（発明が解決しようとする課題） しかしながらこのような従来技術では、１つの入力ポー
トから入力されたパケットを１つの出力ポートより出力
することを前提に考えられており、パケットの同報に関
しては一切考慮されてぃなかった。すなわち、１つの入
力ポートから入力されたパケットを複数の任意の出力ポ
ートに出力する１対ｎ通信を行なう場合、従来では１対
１通信を複数回繰返さなければならず、パケットの高速
化を図ることができなかった。

本発明はこのような従来技術の欠点を解消し、パケット
の同報に適したパケットマルチキャスト方式を提供する
ことを目的とする。

（課題を解決するための手段） 本発明は上述の課題を解決するために、本線網および予
選網に送出するパケットに同報通信の有無を示すマルチ
キャスト有効ビットを配設し、予選網が同報通信「有Ｊ
のパケットを入力すると、優先的にこのパケットの勝ち
残り報告を行ない、本線網が同報通信「有」のパケット
を入力すると、パケットの同報を行なう。

（作　用） 本発明によれば、予選網は蓄積手段よりマルチキャスト
「有」の予選パケットを入力すると、この蓄積手段にパ
ケットの勝ち残り報告を行ない、本線網にマルチキャス
ト［有」のパケットが入力されると、パケットの同報が
行なわれる。

（実施例） 次に添付図面を参照して本発明によるパケットマルチキ
ャスト方式の実施例を詳細に説明する。

第１図を参照すると１本実施例におけるパケットマルチ
キャスト方式を、パケット交換機の交換スイッチ、すな
わち自己ルーティング多段スイッチに適用したときの構
成が示されている。

自己ルーティング多段スイッチ１は、複数の入力パケッ
トバッファ１０　（１０−０〜１Ｏ−７）、ソーティン
グ網Ａ２２および廃棄網２４よりなる予選網２０、ソー
ティング網Ｂ３２．ルーティング網３４およびパケット
ゲート３６からなる本線網３０により構成されている。

自己ルーティング多段スイッチ１はまた、複数の入力ポ
ート（図示せず）および信号線３００を介し複数の出力
ポート４０　（４０−０〜４Ｏ−７）に接続されている
。

第２図には、本実施例に使用される予選パケットの構成
例が示されている。予選情報である予選パケット４０１
は、本線網３０において効率よく本線パケット５０１（
第３図）を転送するため、あらかじめ予選網２０に送出
されるパケットである。予選パケット４０１は、パケッ
トの「空」または「使用中」を示す有効ビット（Ｕ）４
０２、同報のパケットであるか否かを示すマルチキャス
ト有効ビット（ＢＣ）４０３、目的の出力ポート４０を
示す出力ポート番号（ＡＤＯ）４０４、既に予選網２０
で勝ち残った予選パケットであるか否かを示す未勝利ビ
ット（ｗ）４０５で構成され、これらを含めて予選情報
４０１として示される。

第３図には、本実施例に使用される本線パケットの構成
例が示されている。本線パケット５０１は、予選網で勝
ち抜いたパケットが本線網３ｏに送出されるパケットで
ある。本線パケット５０１は、パケットの「空」または
「使用中」を示す有効ビット（［１）５０２、同報のパ
ケットであるか否かを示すマルチキャスト有効ビット（
ＢＣ）　５０３、同報を行なう出力ポート４０の番号情
報が示されているマルチキャストビット５０４、伝送さ
れる通信情報を示す送出情報５０５を有し、これらを含
めて本線情報５０１として示される。なお、マルチキャ
ストビット５０４は、本実施例では出力ポート４０の数
に対応して８ビット設けられており、ビットＯ〜７はそ
れぞれ出方ボート４０−θ〜４０−７に対応している。

そして、マルチキャスト有効ビット５０２がｒＯＮＪの
とき、マルチキャストビット５０４が「ＯＮ」の出力ポ
ート４０に本線パケット５０１が送られる。

第１図において、パケットバッファ１０は、それぞれ入
力ポート（図示せず）に接続され、これよす送られてき
たパケットを一旦蓄積した後所定の送信処理をおこなう
バッファである。すなわちバケットバッファ１０は、パ
ケットを蓄積すると、その蓄積したパケットの予選パケ
ット４０１を信号線１００を介して予選網２０に送り、
予選網２０より勝ち残り報告を受けたパケットの本線パ
ケット５０１を信号線１１０を介し本線網３０に送る。

バケットバッファ１０は、本線網３０に本線パケット５
０１を１回送出している間に予選網２０に複数回予選パ
ケット４０１を送る。これにより、異なるバケットバッ
ファ１ｏがら同一出力ポートを目指す本線パケット５０
１が同じタイミングでに出力されることを回避できる。

予選網２０は、本線網３０へ送出するパケットを選択す
る網である。すなわち予選網２０は、予選パケット４０
１を入力し、その有効ビット４０２、マルチキャスト有
効ビット４０３および出力ポート番号４０４に基づいて
パケットの勝ち残り報告を行なう。たとえば予選網２０
は、マルチキャスト有効ビット４０３が「ＯＮ」になっ
ている予選パケット４０１を入力すると、そのパケット
４０１のみを勝ちとし、これを送出したパケットバッフ
ァ１０に勝ち残り報告を送る。

したがって、マルチキャストパケットがパケットスイッ
チ１に入力された場合、予選網２０でマルチキャストパ
ケットが１つだけ勝ち残り、バケットバッファ１０から
本線網３０へはマルチキャストパケットが１つだけ送出
される。

予選網２０のソーティング網Ａ２２は、比較機能と報告
機能付き単位スイッチで構成された、いわゆるバッチャ
−（Ｂａｔｃｈｅｒ）の双単調ソーダである。

この比較機能と報告機能付単位スイッチは、パケットの
入出力端子を各々２個有し、予選パケットの予選網情報
４０１を１ビツトづつシリアルに比較し、その大小に基
づいて予選パケット４０１を各端子に出力する。また、
ソーティング網Ａ２２は、第（ｉ＋１）段から第（ｉ−
１）段へ伝達するための入出力端子を各々２個有し、パ
ケットが廃棄されなかった旨の報告情報、すなわち勝ち
残り報告を後段から前段に送る。

廃棄網２４は、同一の出力ポート４０を目指している予
選パケット４０１が存在する場合、１パケツトのみを有
効とし、他の予選パケット４０１を廃棄する。廃棄網２
４はまた、マルチキャスト有効ビット４０３が「ＯＮ」
の予選パケット４０１を入力すると、このマルチキャス
トパケットのみを有効とする。これらの結果は、ソーテ
ィング網Ａ２２を経由してバッファ１０に報告される。

本線網３０は、バケットバッファｌＯから本線パケット
５０１を入力し、これに示されている本線情報５０１に
したがって、目的の出力ポート４０を目指してパケット
５０１をスイッチングするスイッチ網である。すなわち
本線網３０は、たとえばマルチキャスト有効ビット５０
３が「ＯＮ」になっている本線パケット５０１を入力す
ると、マルチキャストビット５０４に対応する出力ポー
ト４０に本線情報５０１の同報を行なう。

ソーティング網Ｂ３２は、比較機能付単位スイッチで構
成された、いわゆるバッチャ−の双単調ソーダであり、
信号線３２０−０〜３２０−７を介しルーティング網３
４に接続されている。ソーティング網Ｂ３２に用いられ
ている比較機能付単位スイッチは、入出力端子を各々２
個有し、ルーティングタグに含まれる出力ポート４０の
番号を１ビツトづつシリアルに比較し、その大小に基づ
いて入力した本線パケット５０１を各端子に出力する。

ソーティング網Ｂ３２はまた、バケットバッファ１０よ
り１つだけ本線パケット５０１が送られてきた場合、そ
のパケット５０１を信号線３２０−７と接続されている
出力端子３２０−７に出力する。

ルーティン、グ網３４は、出力選択機能付単位スイッチ
などで構成された、いわゆるバンヤン（Ｂａｎｙａｎ）
網である。またルーティング網３４は、送られてくる本
線パケット５０１のマルチキャストビットを監視する。

すなわちルーティング網３４は、信号線３２０−７より
マルチキャストパケット５０１を入力すると、このパケ
ット５０１をパケットゲート３６と接続されているすべ
ての出力端子に出力する。

パケットゲート３６は、マルチキャストビット５０４に
示されたビ・ット値に応じて同報パケットを出力する出
力ポート４０を選択するゲート回路である。すなわちパ
ケットゲート３６は、信号線３００を介して出力ポート
４０−ＯＮ４ｏ−７に接続され、各出方ポート４０に対
応するそれぞれのマルチキャストビット５０４が「ＯＮ
」のとき、入力したマルチキャストパケット５０１をそ
の出力ポート４ｏに送り、ｒＯＦＦＪであればこのパケ
ット５０１を廃棄する。なお本実施例では、マルチキャ
ストビットが「０」のときには「ＯＮ」を、また「１」
のときにはｒＯＦＦＪを意味する。

これは有効ビット４０２および５０２も同様である。

次に本実施例における動作を説明する。

第１図において、入力ポート（図示せず）から自己ルー
ティング多段スイッチ１に入力されたパケットは、−旦
バケツトバッファ１０に蓄積される。

バケットバッファ１０は、個別に蓄積したパケットをま
ず予選網２０に出力することを制御する。たとえばバケ
ットバッファ１０は、同報を行なうパケットを蓄積する
と、マルチキャスト有効ビット４０３を「ＯＮ」にした
予選パケット４０１を信号線１００を介しソーティング
網Ａ２２に出力する。

ソーティング網Ａ２２は、各バケットバッファ１゜から
送られてきた予選パケット４０１を入力すると、これら
の予選情報４０１を比較することによって、並び換えを
行なう。これにより、マルチキャスト有効ビット４０３
が「ＯＮ」の予選パケット４０１も、他の予選パケット
４０１と同様に比較されて廃棄網２４に送られる。

廃棄網２４は、他の予選パケット４０１とともにマルチ
キャスト有効ビット４０３が「ＯＮ」の予選パケット４
０１を入力すると、この有効ビット４０３が「ＯＮ」の
予選パケット４０１のみを勝ちとする。そして、その予
選パケット４０１が今まで伝達されてきたルートを逆に
たどり、このパケットを出力したパケットバッファ１０
に勝ち残り報告を行なう。このようにマルチキャストパ
ケットがパケットスイッチ１に入力された場合、予選網
２０でマルチキャストパケットが１つだけ勝ち残り、本
線パケットを送出する次回のタイミングでは、このマル
チキャストパケットの本線パケット５０１だけが本線網
に送られる。

本線網３０内のソーティング網Ｂ３２は、バケットバッ
ファ１０より本線パケット５０１が１つだけ入力された
場合、そのパケットをソーティング網Ｂ３２の出力端子
３２０−７へ出力し、ルーティング網３４に送る。ルー
ティング網３４は、出力端子３２０−７より本線パケッ
ト５０１を入力すると、この本線パケット５０１のマル
チキャスト有効ビット５０３が「ＯＮ」かどうかをを監
視する。ルーティング網３４は、マルチキャスト有効ビ
ット５０３が「ＯＮ」のパケット５０１を入力すると、
この網３４のすべての出力端子よりパケットゲート３６
にこのパケット５０１を出力する。そして同報のパケッ
トは、パケットゲート３６にて、マルチキャストビット
５（１４で定義された出力ポート４０に出力される。

第４図には、本実施例におけるパケットマルチキャスト
の一動作例が示されている。ここに示されているマルチ
キャストビット５０４は、出端子０に対応するビットが
「０」、出端子１に対応するビットが「１」、出端子２
に対応するビットが「Ｏ」、出端子３に対応するビット
が「１」、出端子４に対応するビットが「０」、出端子
５に対応するビットが「０」、出端子６に対応するビッ
トが「１」、出端子７に対応するビットが「１」である
。同図に示されているように、パケットゲート３６によ
り、対応するビットが「０」の出力端子には同報パケッ
トの送出が行なわれ、対応するピッドが「１」の出力端
子にはパケットが送出されずにパケットの廃棄が行なわ
れる。このため、任意の出力ポート４０に同報通信を行
なうことができる。なお、出端子０〜７はそれぞれ、出
力ポート４０−０〜４０−７に接続されている。

なお、本実施例で用いたパケット交換スイッチの構成は
、本発明を説明するためのものであって本発明はとくに
このように限定されるものではない。すなわち、本実施
例では自己ルーティング多段スイッチを例に説明したが
、本発明はこれに限定されるものではなく、他のパケッ
ト交換スイッチにも適用可能である。

また本実施例において、その本線パケットは、特に１対
１通信のときの構成を示していないが、１対１通信の場
合には、たとえばマルチキャストビット５０４のエリア
に出力ポート番号および宛先加入者情報などを示しても
よく、またマルチキャストエリア５０４の前後にこれら
宛先情報のエリアを設けてもよい。

（発明の効果） このように本発明のパケットマルチキャスト方式によれ
ば、同報のパケットの場合でも、１回の通信で所望した
複数の出力ポートに出力できるため、１体１通信を複数
回繰り返す必要がなくなり、通信の高速化およびハード
ウェアの簡単化の効果が期待できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるパケットマルチキャスト方式を自
己ルーティング多段スイッチに適用したときの実施例を
示す構成図、 第２図は、第１図の実施例における予選パケットの構成
を示したパケット構成図、 第４図は、パケットマルチキャスト方式の動作を説明す
る動作説明図、 第５図は、従来技術におけるパケット交換スイッチの構
成図、 第６図は、第５図の従来技術における予選パケットの構
成を示したパケット構成図である。 の、１の １０−０〜１０−７・・・入力パケットバッファ２０・
・・・・・・予選網 ２２・・・・・・・ソーティング網Ａ ２４・・・・・・・廃棄網 夏 ３０・・・・・・・本榛刑 ３２・・・・・・・ソーティング網Ｂ ３４・・・・・・・ルーティング網 ３６・・・・・・・パケットゲート ４０−０〜４０−７・・・出力ポート ４０３、５０３・・・・マルチキャスト有効ピッ５０４
　　・・・・・・マルチキャストピットド 従来技術における・ぐケノト交換スイ 第５図 ノチ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）受信したパケットを一旦蓄積する蓄積手段と、該
   蓄積手段に接続されパケットを目的の出力ポートにスイ
   ッチングする本線網と、該蓄積手段に接続され該本線網
   に送るパケットを選択する予選網とを有するパケット交
   換システムにおけるパケットマルチキャスト方式におい
   て、 前記本線網および予選網に送出されるパケ ットには、同報通信の有無を示すマルチキャスト有効ビ
   ットが配設され、 前記予選網が同報通信「有」のパケットを 入力すると、優先的に該パケットの勝ち残り報告を行な
   い、 前記本線網が同報通信「有」のパケットを 入力すると、パケットの同報を行なうことを特徴とする
   パケットマルチキャスト方式。
2. （２）請求項１に記載のパケットマルチキャスト方式に
   おいて、前記本線網に送出されるパケットには、同報通
   信を行なう出力ポートを指定するマルチキャストビット
   が配設され、 前記本線網は、該マルチキャストビットに 示された情報に従いパケットの同報を行なうゲート手段
   を有することを特徴とするパケットマルチキャスト方式
   。